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摘要：甲醇合成气压缩机是离心式压缩机的一种，离心式压缩机的应用范围非常广泛，尤其是在甲醇制造业充分发挥着其流量大、运转率高、操作可靠、热能综合利用率高的特点。对富氢介质的离心压缩机发生振动损坏和干气密封泄漏，进行振动分析，对压缩机叶轮损坏开展失效分析，从压缩机选材和强度设计上找出事故发生的主要原因是压缩机叶轮设计不合理，强度不能满足要求，导致叶轮发生疲劳开裂后，与压缩机定子发生碰磨，从而造成机组振动高，干气密封损坏，进而工艺气体泄漏最后制定了处理措施。
关键词：甲醇合成气;压缩机;转子
一、甲醇合成气压缩机转子发生故障的原因
在甲醇合成气压缩机的的安装、检修过程中，经常会因装配误差和材料质量等问题，导致甲醇合成气压缩机的振动值超出运行上限，长期运行最终会造成合成气压缩机的故障。转子的运行状态不佳一般包括对中不良和转子平衡状况不佳两种情况。机组中原动机与压缩机的对中允差超标，是引起机组振动的主要原因，而压缩机转子与定子同心度允差超标，高速运转中产生摩擦碰撞现象也会引起机组的振动增大，并随负荷的增大而逐渐加大。而产生转子对中不佳的情况有很多种， 如机组设计制造中运算误差、安装精度不够、缺少导向系统等都会造成轉子对中状况不良。转子的平衡不佳是因为甲醇合成气压缩机是一种高转速的旋转机械，转子在加工、装配过程中都可能受到装配误差和材料质量等多种因素影响，而无法达到精准的动平衡状态，就会出现转子零部件或整体在高速旋转时产生振动的现象。同时，转子不平衡状态也可能是由于长期运行产生不均匀积垢或叶轮出现磨损和腐蚀等原因造成。
二、甲醇合成气压缩机转子损坏的解决方法
1、严把检修安装质量关。甲醇合成气压缩机往往长周期运行状况良好，通常多年才有一次大修机会，务必严把各项数据要求，从而保证整个检修质量。有必要或有条件时对转子动平衡进行检测，保证最终动平衡后残存不平衡量符合标准要求。安装中及时检查调整转子和定子的同心度，保证转子各部位的间隙值，避免转子和定子在运行中产生摩擦碰撞现象。严格检查转子对中情况，在实际检修中可以采用激光找正仪来控制机组同心度，以保证其圆周允差≤ 0.03mm，端面允差≤ 0.02mm，同时要考虑机组工作状态下温度的影响，将温升较高的轴承预留一定热膨胀量，使机组在运行时的对中达到最佳状态。
2、对压缩机进行及时的清理。甲醇合成气压缩机一般会因为长时间的运行在叶轮和隔板处产生积垢、结疤，这些都会严重影响甲醇合成气压缩机的吸入气量，从而影响转子的平稳运转，不仅会影响到工作效率，也会因为振动而影响压缩机的使用寿命。因此，及时的进行清理工作是有效的解决办法，如在设备的进气口反复的注水，通过压缩机自身的离心力作用去掉结疤和积垢，但注水清理的过程有可能造成水的雾化损坏设备，所以清理过程要注意操作的规范。
3、更换气封材料。对甲醇合成气压缩机的常规机械振动故障，一般可以考虑更换气封材料。甲醇合成气压缩机的气封材料通常都是铝合金，在长时间的使用过程中会氧化腐蚀，而腐蚀位置都是在难以清理的位置，最终长时间的腐蚀会导致气封结构断裂或者变形，使转子在运行中发生摩擦现象，导致合成气压缩机剧烈震动。想要有效的避免这种情况可以将气封材料更换为更为稳定的四氟材料，从而有效的解决气封结构的腐蚀问题，化解形变风险，减少甲醇合成气压缩机的振动故障。某合成气压缩机事故进行分析。该压缩机在运行过程中，突然出现工艺气体泄漏，因压缩机振动大而紧急停车。
该压缩机由10MPa 高压蒸汽透平驱动。自低温甲醇洗装置来的新鲜气（2.8MPa，30℃）进入合成气压缩机进行压缩，压缩至8.4MPa 后送往合成装置，来自合成系统的循环气（7.4MPa，40℃），经循环气压缩机压缩至8.4MPa 后进入合成装置。合成气压缩机和循环气压缩机进口设置了连通阀。
机组配有本特利3500 振动监测硬件，振动测点布置通过工艺操作DCS 系统进行记录调查分析如下：机组一直运行平稳，突然压缩机驱动端轴振动r3x/y开始上涨。r3x 从20μm 涨到42μm，2 分钟后涨到96μm，最高超过200μm;系统因为压缩机振动高联锁停车，同时发现干气密封泄漏。
机组事故部位及事故源判断，此次事故的起因是首先发生在压缩机汽轮机组中产生振动，驱动端轴承r3x＼y 方向的振动值两次增大，而汽轮机的振动值r2x＼y没有明显的变化，说明此次事故的起因是发生在压缩机上，而不是汽轮机上。压缩机振动高联锁引起停车，在机组跳车前，压缩机已经发生振动值增大，证明压缩机在跳车前已经发生故障了，在跳车惰走过程中压缩机、汽轮机振动值都急剧增大。由DCS 数据查得跳车是由压缩机驱动端径向X 方向振动值达到停车联锁值激发的。
振动造成干气密封损坏引发气体泄漏，在压缩机跳车前，压缩机振动值出现两次突变增大，即2：20 和2：22 分压缩机两端干气密封泄漏情况未发生明显变化，干气密封泄漏压差为正常值0.15，直到压缩机跳车后，压缩机的振动值急剧上升，到2：22：40 时压缩机的泄漏量才增大，直到最大值0.6，超过联锁值0.5。由此可以说明：干气密封损坏是发生在压缩机大幅振动并跳车之后。即压缩机振动导致干气密封损坏，此次事故是由于压缩机振动过大导致干气密封损坏，工艺气泄漏。甲醇合成气压缩机在运行过程中的诸多优点，让其在甲醇制造领域发挥着重要作用。面对甲醇合成气压缩机经常出现的异常振动现象，我们要通过深入的分析研究，找到有效的解决办法，从而充分提高生产效率，确保生产任务的如期完成。
4、进行常态化设备监控和维护。甲醇合成气压缩机在运行中产生振动现象，很多问题并不是在第一时间就可以及时发现的，所以对于设备的运行状态进行常态化的状态监控和定期检查维护就显得尤为重要。首先对压缩机的转速、流量、温度、内部压力等参数进行监测，及时调整机组工作点位置，保证设备稳定运行;配置压缩机转子振动、位移在线监测和保护设施，通过监测数据对压缩机的运行状况进行分析判断;定期分析压缩机润滑油油质等，加强日常管理工作，如若发生异常，则需采取针对性的处理措施。
甲醇气压缩机的检查维护需要人员具备较高的专业技能与丰富的检修经验，所以加大检修人员的培训力度，使更好的应用现代科学技术手段辅助检修工作，有效控制检修工作的精度。同时也可以对于甲醇合成气压缩机进行技术升级，在内部增设检测系统，进行设备运行状态的实时动态化监测，这样就能将设备的常态化检修工作效率发挥到最大程度，保证甲醇合成气压缩机的稳定长久运行。
参考文献
[1] 沈维道等. 离心式压缩机振动故障原因分析及应对措施[J].工程热力学 .2019.
[2] 景思睿 张鸣远. 甲醇合成气压缩机异常振动及离心压缩机原理[D]. 西安交通大学出版社.2018.
[3] 王勐. 离心式压缩机振动故障原因分析及应对措施[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（03）：45-46.
[4] 陶明文， 汪苗苗. 甲醇合成气压缩机异常振动的工艺分析及解决[J]. 煤炭与化工，2018，40（12）：17.
关键词：甲醇合成气;压缩机;转子
一、甲醇合成气压缩机转子发生故障的原因
在甲醇合成气压缩机的的安装、检修过程中，经常会因装配误差和材料质量等问题，导致甲醇合成气压缩机的振动值超出运行上限，长期运行最终会造成合成气压缩机的故障。转子的运行状态不佳一般包括对中不良和转子平衡状况不佳两种情况。机组中原动机与压缩机的对中允差超标，是引起机组振动的主要原因，而压缩机转子与定子同心度允差超标，高速运转中产生摩擦碰撞现象也会引起机组的振动增大，并随负荷的增大而逐渐加大。而产生转子对中不佳的情况有很多种， 如机组设计制造中运算误差、安装精度不够、缺少导向系统等都会造成轉子对中状况不良。转子的平衡不佳是因为甲醇合成气压缩机是一种高转速的旋转机械，转子在加工、装配过程中都可能受到装配误差和材料质量等多种因素影响，而无法达到精准的动平衡状态，就会出现转子零部件或整体在高速旋转时产生振动的现象。同时，转子不平衡状态也可能是由于长期运行产生不均匀积垢或叶轮出现磨损和腐蚀等原因造成。
二、甲醇合成气压缩机转子损坏的解决方法
1、严把检修安装质量关。甲醇合成气压缩机往往长周期运行状况良好，通常多年才有一次大修机会，务必严把各项数据要求，从而保证整个检修质量。有必要或有条件时对转子动平衡进行检测，保证最终动平衡后残存不平衡量符合标准要求。安装中及时检查调整转子和定子的同心度，保证转子各部位的间隙值，避免转子和定子在运行中产生摩擦碰撞现象。严格检查转子对中情况，在实际检修中可以采用激光找正仪来控制机组同心度，以保证其圆周允差≤ 0.03mm，端面允差≤ 0.02mm，同时要考虑机组工作状态下温度的影响，将温升较高的轴承预留一定热膨胀量，使机组在运行时的对中达到最佳状态。
2、对压缩机进行及时的清理。甲醇合成气压缩机一般会因为长时间的运行在叶轮和隔板处产生积垢、结疤，这些都会严重影响甲醇合成气压缩机的吸入气量，从而影响转子的平稳运转，不仅会影响到工作效率，也会因为振动而影响压缩机的使用寿命。因此，及时的进行清理工作是有效的解决办法，如在设备的进气口反复的注水，通过压缩机自身的离心力作用去掉结疤和积垢，但注水清理的过程有可能造成水的雾化损坏设备，所以清理过程要注意操作的规范。
3、更换气封材料。对甲醇合成气压缩机的常规机械振动故障，一般可以考虑更换气封材料。甲醇合成气压缩机的气封材料通常都是铝合金，在长时间的使用过程中会氧化腐蚀，而腐蚀位置都是在难以清理的位置，最终长时间的腐蚀会导致气封结构断裂或者变形，使转子在运行中发生摩擦现象，导致合成气压缩机剧烈震动。想要有效的避免这种情况可以将气封材料更换为更为稳定的四氟材料，从而有效的解决气封结构的腐蚀问题，化解形变风险，减少甲醇合成气压缩机的振动故障。某合成气压缩机事故进行分析。该压缩机在运行过程中，突然出现工艺气体泄漏，因压缩机振动大而紧急停车。
该压缩机由10MPa 高压蒸汽透平驱动。自低温甲醇洗装置来的新鲜气（2.8MPa，30℃）进入合成气压缩机进行压缩，压缩至8.4MPa 后送往合成装置，来自合成系统的循环气（7.4MPa，40℃），经循环气压缩机压缩至8.4MPa 后进入合成装置。合成气压缩机和循环气压缩机进口设置了连通阀。
机组配有本特利3500 振动监测硬件，振动测点布置通过工艺操作DCS 系统进行记录调查分析如下：机组一直运行平稳，突然压缩机驱动端轴振动r3x/y开始上涨。r3x 从20μm 涨到42μm，2 分钟后涨到96μm，最高超过200μm;系统因为压缩机振动高联锁停车，同时发现干气密封泄漏。
机组事故部位及事故源判断，此次事故的起因是首先发生在压缩机汽轮机组中产生振动，驱动端轴承r3x＼y 方向的振动值两次增大，而汽轮机的振动值r2x＼y没有明显的变化，说明此次事故的起因是发生在压缩机上，而不是汽轮机上。压缩机振动高联锁引起停车，在机组跳车前，压缩机已经发生振动值增大，证明压缩机在跳车前已经发生故障了，在跳车惰走过程中压缩机、汽轮机振动值都急剧增大。由DCS 数据查得跳车是由压缩机驱动端径向X 方向振动值达到停车联锁值激发的。
振动造成干气密封损坏引发气体泄漏，在压缩机跳车前，压缩机振动值出现两次突变增大，即2：20 和2：22 分压缩机两端干气密封泄漏情况未发生明显变化，干气密封泄漏压差为正常值0.15，直到压缩机跳车后，压缩机的振动值急剧上升，到2：22：40 时压缩机的泄漏量才增大，直到最大值0.6，超过联锁值0.5。由此可以说明：干气密封损坏是发生在压缩机大幅振动并跳车之后。即压缩机振动导致干气密封损坏，此次事故是由于压缩机振动过大导致干气密封损坏，工艺气泄漏。甲醇合成气压缩机在运行过程中的诸多优点，让其在甲醇制造领域发挥着重要作用。面对甲醇合成气压缩机经常出现的异常振动现象，我们要通过深入的分析研究，找到有效的解决办法，从而充分提高生产效率，确保生产任务的如期完成。
4、进行常态化设备监控和维护。甲醇合成气压缩机在运行中产生振动现象，很多问题并不是在第一时间就可以及时发现的，所以对于设备的运行状态进行常态化的状态监控和定期检查维护就显得尤为重要。首先对压缩机的转速、流量、温度、内部压力等参数进行监测，及时调整机组工作点位置，保证设备稳定运行;配置压缩机转子振动、位移在线监测和保护设施，通过监测数据对压缩机的运行状况进行分析判断;定期分析压缩机润滑油油质等，加强日常管理工作，如若发生异常，则需采取针对性的处理措施。
甲醇气压缩机的检查维护需要人员具备较高的专业技能与丰富的检修经验，所以加大检修人员的培训力度，使更好的应用现代科学技术手段辅助检修工作，有效控制检修工作的精度。同时也可以对于甲醇合成气压缩机进行技术升级，在内部增设检测系统，进行设备运行状态的实时动态化监测，这样就能将设备的常态化检修工作效率发挥到最大程度，保证甲醇合成气压缩机的稳定长久运行。
参考文献
[1] 沈维道等. 离心式压缩机振动故障原因分析及应对措施[J].工程热力学 .2019.
[2] 景思睿 张鸣远. 甲醇合成气压缩机异常振动及离心压缩机原理[D]. 西安交通大学出版社.2018.
[3] 王勐. 离心式压缩机振动故障原因分析及应对措施[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（03）：45-46.
[4] 陶明文， 汪苗苗. 甲醇合成气压缩机异常振动的工艺分析及解决[J]. 煤炭与化工，2018，40（12）：17.